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1、第21卷第3期 特殊钢Vol.21.No.3·6·2000年6月 SPECIALSTEELJune2000直接还原铁在电弧炉炼钢中的应用史占彪 芮树森(东北大学,沈阳110006)摘 要 对直接还原铁(DRI)性能及其在电弧炉冶炼的特性作了较全面的论述。了解和掌握其特性是发挥其优越性的关键,是发展特殊钢和纯净钢的重要途径。关键词 直接还原铁(DRI) 电弧炉 冶炼 应用ApplicationofDirectReductionIronforSteelmakinginEAFShiZhanbiaoandRuiShusen(NortheasternUniversity
2、,Shenyang110006)AbstractThecharacteristicsandthesmeltingfunctionsofdirectreductioniron(DRI)inEAFhavebeencomprehensivelyreviewedanddiscussedinthispaper.TobefamiliarwithandmastertheDRIcharacteristicsisthekeytoexploititsad2vantage,andistheimportantchanneltodevelopthespecialsteelandclea
3、nsteel.MaterialIndexDirectReductionIron(DRI),EAF,Smelting,Application 如何应用DRI并发挥其优势,是当前电弧炉因此,在配料时,应当调整好碳与剩余氧的化学计炼钢中的重要课题。为此应根据DRI的特性,在量平衡,以便在炼钢时进一步还原而不影响钢水电弧炉冶炼中制定正确的冶炼工艺制度,才能使的碳量。当DRI含碳量在0.7%～2.5%时,相应DRI优越性得以充分有效的发挥。DRI的金属化率控制在88%～93%;如DRI含碳量低,则其金属化率应当高些。1DRI特性气体竖炉还原法可将DRI碳含量调整在一定
4、1.1DRI化学性质范围内,达到0.7%～2.2%;回转窑和隧道窑产全铁含量是DRI的主要质量指标,关系到铁品含碳量较低(<0.3%)。收得率的高低。矿石中的脉石大多呈酸性,直接DRI中Cu、Zn、Pb、Sn、Sb、As、Cr、Ni、Mo等元素还原时全部转入DRI,炼钢时变为炉渣,直接影响的含量一般很少,炼钢时配加DRI取代废钢,可有到电弧炉炼钢的生产效率及电耗和各项经济技术效起到稀释钢水残余元素的作用,是冶炼优质纯净指标。因此,生产DRI应当选用铁品位高、脉石量钢不可少的原料。DRI中能见到的杂质还有碱性少的铁矿(或精矿)。一般选用的铁矿品位应大于氧化物(N
5、a2O+K2O)与TiO2,一般(Na2O+K2O)<67%,酸性脉石(SiO2+Al2O3)量低于6%。0.1%,TiO2<0.1%,不会影响钢质量。金属化率是指DRI中金属铁量与全铁量的铁矿石含硫要低,特别是还原煤的硫含量要比,表示DRI的还原程度,它取决于采用的还原工低,否则应采取脱硫措施,保证DRI的硫含量低于艺制度。回转窑法和竖炉法产品比较均匀,有较0.05%,最好是低于0.02%。高的金属化率,一般为90%～95%;隧道窑法产矿石的磷在直接还原过程中不能去除,因此品通常为88%～93%。必须注意对矿石含磷量的选择。正常情况下,冶炼试验表明,DRI含
6、少量氧(0.8%～DRI含磷量为0.01%～0.035%。1.6%),在炼钢过程中与碳反应形成碳沸腾,有利1.2DRI物理性质于炉料熔化和钢水成分均匀化,缩短精炼时间。回转窑,竖炉和底转炉以块矿和球团矿为原第3期 史占彪 芮树森:直接还原铁在电弧炉炼钢中的应用·7·料,DRI块度通常为3～20mm。气孔率约为45%电炉用DRI炼钢时,通常碱度(CaOPSiO2)可3～70%、堆密度约为1.6～2.1tPm、表观密度约为降低为1.8～2.2。DRI含酸性脉石(SiO2+Al2O3)32.7～3.8gPcm;有些工艺将细粉或全部产品采用较多,会严重
7、侵蚀炉衬,特别是渣线部位,因此加冷压或热压方法制成压块,压块形状一般为枕状DRI冶炼时及早造渣极为重要。通常DRI中不含或椭球状,最大尺寸限度<100mm,压制后堆密MgO,渣对MgO有饱和倾向,加入足量的白云石,33度为2.8～3.2tPm,表观密度达4.0～5.8gPcm,可以防止浸蚀渣线。研究表明,DRI冶炼的适宜气孔度减少到15%～30%。国内有些厂是采用炉渣碱度为2,10%～25%FeO和含MgO12%(或隧道窑法生产DRI,形状多呈瓦片状或棒状,长度更高些),保持渣中MgOPCaO比在0.3～0.4之间。3250～350mm,堆密度较小,约为1.7
8、～2.0tPm,有渣中FeO含量通常由
